台式钻孔机的机械设计

毕业设计（论文）-钻孔机器人设计（含CAD图纸）CAD图纸等，加153893706摘要自从20世纪60年代初世界第一台机器人诞生以后，机器人技术得到了迅速地发展。

当今机器人技术的发展趋势主要有两个突出的特点:一个是机器人的应用领域的不断扩大;另一个是机器人的性能的不断提高。

随着社会的发展，机器人已经被用在钻孔工业中，它被用来代替人类做一些简单、重复或危险的工作。

同时，它可以代替人类做一些环境比较里恶劣的工作。

本文主要论述了一种钻大工件的机器人结构的设计——PR30-51多手钻孔机器人，本结构主要采用液压控制升降台的上下左右的运动，和电机控制机械手的竖直钻，本机器人能够在3米高度的工作范围内对起重机大梁进行上钻和侧钻。

采用感光传感器对机器人的运动位置进行控制，控制机器人的转向和机器人离工件的距离等。

此钻孔机器人具有结构简单，工作稳定，便于移动等优点。

关键词:工业机器人钻孔液压缸ABSTRACTSince the first robot of the world was born in the beg inning of the sixth decade of20-th century, the robotic technique has been developed rapidly. There are two distinguishing features of the trend in robotic te chniquedevelopment: one is in the continuous extension of robotic application a reas and the another is in the uninterrupted improvement of robotic performences .With the rapid development of the Community , the applied domain of the industrial robot becoming more and more wide. It was used to replace human to do some simple, repetitive or dangerous work. At the same time. It can replace the human environment to do some more work in inclement. The main theses of a vertical structure of the large piece of robot design --PR30-51 more handdrilling robots, The main structure of a hydraulic lifting platform control movement around the country,and Electrical control mechanical hand onto the walls. The robots can work within three meters of a crane ridgepole and sprayed adjacent sprayed. Photosensitive sensors used for robot movement control position, To control robots and robot from working distance. This painting robots with simp ucture, stability, Facilitate movement of meritKEY WORDS:the robot drill liquor pressure jar目录第一章绪论 (1)1.1 机器人概述 (2)1.2 机器人的历史及其现状 (3)1.3 机器人的发展趋势 (5)第二章总体方案设计与论证 (6)2.1 行走机构的设计 (7)2.2 机械手的设计 (7)2.3 驱动方式的确定 (8)2.4 传动方式的确定 (10)第三章设计计算及零部件的校核 (12)3.1主伸缩缸设计 (12)3.2驱动轴的设计 (15)3.3驱动轴上键的设计 (18)3.4手臂结构中的齿轮设计 (18)3.5丝杠的设计 (20)第四章零部件的选择 (23)4.1导轨的选择 (23)4.2驱动系统电机的选择 (23)4.3传感器的选择 (25)4.4行走机构中轴承的选择 (26)4.5 联轴器的选择……………………………………… 27 设计总结……………………………………………………………29 谢辞........................................................................... 30 参考文献 (31)- i -第一章绪论1.1 机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。

主轴系统
主轴：钻孔机的核心部件，负责钻孔和切削
主轴轴承：支撑主轴，保证其稳定旋转
主轴润滑系统：提供润滑，减少磨损，提高寿命
主轴冷却系统：冷却主轴，防止过热，保证加工精度
刀具系统
刀具类型：钻头、铣刀、铰刀等
刀具材料：硬质合金、高速钢、陶瓷等
刀具几何参数：刃口角度、后角、前角等
刀具冷却方式：内冷、外冷、喷雾冷却等
控制系统：用于控制钻孔速度、深度和方向
专用钻孔机的材料选择
PART 03
刀具材料选择
刀具材料应具备高硬度、高耐磨性和高耐热性
刀具材料应具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性
刀具材料应具有良好的可加工性和经济性
刀具材料应具有良好的切削性能和抗冲击性能
机体材料选择
材料性能：高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀
材料类型：金属材料、非金属材料、复合材料
进给速度：影响钻孔效率和表面质量
钻头材质：影响钻孔效率和孔径精度
钻头几何形状：影响钻孔效率和孔径精度
稳定性和可靠性
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钻孔速度：影响工作效率和生产效率
钻孔精度：保证钻孔位置的准确性和一致性
钻孔深度：满足不同深度的钻孔需求
钻孔质量：保证钻孔表面的光滑度和平整度
安全防护和环保性能
安全防护：符合相关安全标准，具备防尘、防水、防触电等防护措施
节能降耗：采用节能技术，降低能耗，减少能源消耗
废气处理：配备废气处理系统，减少废气排放，保护环境
环保性能：符合环保标准，低噪音、低能耗、低排放，减少对环境的影响
专用钻孔机的设计优化
PART 05
结构优化设计
优化目标：提高钻孔效率，降低成本

中心孔打孔机的设计一、设备结构1.床身：床身是中心孔打孔机的主要支架，支撑和固定整个机械装置。

床身通常采用铸铁或焊接结构。

2.主轴：主轴是中心孔打孔机的核心部件，用于带动切削工具旋转，完成打孔操作。

主轴通常由高强度合金钢制成，并通过轴承支撑和固定。

3.电机：电机是中心孔打孔机的动力源，用于提供旋转力矩。

电机通常采用交流电机或直流电机，其功率大小需根据具体工件和打孔要求进行选择。

4.控制系统：控制系统用于控制中心孔打孔机的自动化操作，包括电机启停、转速调节等。

控制系统通常由PLC控制器和触摸屏组成。

二、工作原理1.夹紧工件：将待打孔的工件放置于工作台上，通过手动或气动夹紧装置固定住工件，确保其位置稳定。

2.切削工具选择：根据工件材料和打孔要求选择合适的切削工具，通常为中心钻。

3.设置加工参数：通过控制系统设置合适的加工参数，包括主轴转速、进给速度等。

4.启动打孔：启动电机，带动主轴旋转，切削工具沿轴线方向下压，开始打孔过程。

5.打孔结束：达到打孔深度后，切削工具停止下压，主轴停止转动，完成打孔操作。

三、设计要点在中心孔打孔机的设计过程中，需要考虑以下几个要点：1.稳定性：床身的结构设计应确保机械装置的稳定性，以避免因振动而影响打孔精度。

2.定位准确性：工作台和夹具的设计应保证工件的定位准确，以确保打孔位置的精确性。

3.切削工具的选择和安装：切削工具的选用应根据材料和打孔要求进行选择，并正确安装在主轴上。

4.自动化控制：控制系统的设计应注重简洁、易操作，以实现自动化的打孔操作。

5.安全性：设计应考虑到操作人员的安全，并加装相应的安全装置，如防护罩、急停按钮等。

四、应用领域综上所述，中心孔打孔机的设计应注重稳定性、准确性、自动化控制和安全性，以满足不同行业对打孔加工的需求。

打孔机的结构原理设计打孔机是一种用于在材料上打孔的机械设备。

它主要由机架、传动系统、控制系统和辅助系统四部分组成。

下面将详细介绍打孔机的结构、原理和设计。

1.机架打孔机的机架是整个机器的主要承载部分，它需要具备足够的刚性和稳定性。

机架通常由坚固的钢板焊接而成，保证机器在工作时不会产生明显的振动和变形。

2.传动系统打孔机的传动系统主要由电机、减速器和传动装置组成。

电机是打孔机的动力源，通过输出旋转运动的力来驱动整个机器。

减速器和传动装置则用于将电机输出的高速旋转转换为打孔机需要的低速高扭矩旋转。

3.打孔机构打孔机构是打孔机的核心部件。

它通常由主轴、刀具和导向装置等组成。

主轴是实现刀具旋转运动的主要部件，它需要具备足够的刚性和精度。

刀具则用于在材料上进行孔洞的切削，它通常由硬质合金材料制成，并根据需要采用不同形状的切削刃。

导向装置用于确保切削刀具在工作过程中的稳定性和精度。

4.控制系统打孔机的控制系统主要由PLC和人机界面组成。

PLC负责对打孔机的各个部件进行协调和控制，包括电机的启停、切削参数的设定等。

人机界面则用于操作员与打孔机进行交互，通过触摸屏或按钮等方式来实现对机器运行状态的监控和控制。

5.辅助系统打孔机的辅助系统包括润滑系统、冷却系统和除尘系统等。

润滑系统用于对打孔机的各个运动部件进行润滑，减少摩擦和磨损。

冷却系统用于对切削区域进行冷却，提高切削效率和刀具的使用寿命。

除尘系统则用于清除切削过程中产生的粉尘和切屑，保持工作环境的清洁和人员的健康安全。

在设计打孔机时，需要注意以下几点：1.根据工件材料的特性和要求，选择适合的切削方式和刀具。

不同的材料可能需要不同的切削参数和切削刃，需要根据实际情况进行调整。

2.考虑机器的稳定性和刚性。

在机架设计和选材时，要保证机器具备足够的稳定性和刚性，避免在工作时产生振动和变形。

3.选择合适的传动比和传动元件。

根据工件的大小、材料等要求，确定合适的传动比和传动元件，以确保机器具备足够的切削力和转速。

湖南科技大学毕业设计（论文）题目一种多钻头台式钻床的设计作者刘良军学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化学号1103010113指导教师黄东兆二〇一五年五月三十日湖南科技大学机电工程学院毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化系（教研室）系（教研室）主任: （签名）年月日学生姓名: 刘良军学号: 1103010113 专业: 机械设计制造及其自动化1 设计（论文）题目及专题：一种多钻头台式钻床的设计2 学生设计（论文）时间：自 2014 年 12 月 20 日开始至 2015 年 5 月 27 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：(1)黄志、黄纯颖主编。

机械创新设计，高等教育出版社，2010年。

(2)孙恒、陈作模、葛文杰主编。

机械原理，高等教育出版社，2010年。

(3)濮良贵、纪名刚主编。

机械设计，高等教育出版社，2011年。

(4)廖念钊、古莹庵、李硕根编。

互换性与技术测量，北京：中国计量出版社，2000。

(5)顾峰、左晓明编著。

AutoCAD2005中文版基础教程，机械工业出版社，2006年。

(6)胡仁喜，刘昌丽，康士廷等。

Pro/E NGINEER Wildfire 4.0中文版从入门到精通。

北京：机械工业出版社，2008。

4 设计（论文）应完成的主要内容：(1)多钻头台式机床的设计及图纸(2)设计说明书(3)英文翻译5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：(1)总装图1张；绘制所有零件图（图全用计算机绘制），毕业答辩图纸总量不少于2.5张A0图。

(2)设计说明书按湖南科技大学毕业设计（论文）说明书的要求进行排版（打印）正文不少于40页。

(3)不少于1500字汉字的英文翻译一份。

6 发题时间： 2014 年 12 月 20 日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要当前国际间的竞争主要是生产力的竞争，如果要想在未来激烈的竞争中生存下去，就必须不断的加快生产力的发展,归根结底是要不断地提高生产率，对现有的钻床进行改进设计，以多轴多钻头的形式进行工件的加工。

摘要众所周知，在现代机械制造业中，企业对专用机床有着广泛的需求。

一般钻床劳动强度大，专用性能低，生产率不高且不能保证精度；而多轴专用钻床操纵方便、省力、容易掌握，不易发生操作错误和故障，不仅能减少工人的疲劳，保证工人和钻床的安全，还能提高钻床的生产率。

随着科学技术的不断发展，专用钻床广泛应用于制造业。

换句话说，专业化越强，企业越能保证其产品质量。

因此，专用机床的使用，对企业的竞争力有着十分重要的作用。

本文针对一般钻床上述种种缺点及加工对象的具体情况设计一台专用多轴钻床，包括总体设计，导轨的设计，动力部件的设计和液压的设计，力求达到满足性能要求，经济效益和人机关系等技术经济指标，以满足厂方的使用要求。

关键词：多轴钻床，导轨，生产率，设计ABSTRACTAs we all know, in modern machinery manufacturing industry, companies have a wide range of tools for special needs. General Drilling labor-intensive, low-exclusive performance, productivity is not high and can not guarantee the accuracy; dedicated multi-axis drilling and easy to manipulate, effort, easy to grasp, less prone to operator error and failure, not only can reduce worker fatigue, ensure that workers and drilling of security, but also improve drilling productivity. With the continuous development of science and technology, widely used in manufacturing special drilling. In other words, specialization is stronger, more companies can guarantee the quality of its products. Therefore, the use of special tools for the competitiveness of enterprises have a very important role.This design of a dedicated multi-axis drilling drilling for specific situations in general all these shortcomings and processing objects, including design, dynamic components of the overall design, the design of the rail and hydraulic design, and strive to achieve to meet the performance requirements, economic and human relations and other technical and economic indicators to meet the requirements of the factory.Keywords:multi-axis drilling, rails, productivity, design目录1.绪论 (1)1.1现今机床发展趋势 (1)1.2组合机床技术装备现状与发展趋势 (1)1.3国内钻床概述 (2)1.4当今钻床的设计特点 (2)2.专用钻孔机床的总体方案设计 (4)2.1总体方案设计 (4)2.2主运动系统的设计 (4)2.3进给系统的设计 (4)2.4机床联系图 (4)3.主运动传动系统的设计 (5)3.1切削参数设计计算 (5)3.2电动机选择 (7)3.3带传动的设计计算 (7)3.4齿轮的设计计算 (9)3.5轴的的结构设计 (16)4.液压系统的设计 (21)4.1概述 (21)4.2工况分析 (21)4.3确定液压缸参数 (23)5.专用钻孔机床的部件设计 (25)5.1主轴箱设计 (25)5.2导轨立柱的设计 (26)6.校核计算 (29)6.1轴校核 (29)6.2轴承寿命核算 (31)6.3键校核 (31)7. 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1.绪论1.1现今机床发展趋势近年来随着机械加工业的不断发展，对诸多机床的要求也有了明显的变化。

打孔机的结构原理设计打孔机是一种用于在材料上进行孔设计或加工的设备。

它具有高效率、精确度高、操作简单等特点。

打孔机的结构原理设计主要包括机身结构、传动系统、控制系统等几个方面。

一、机身结构：打孔机的机身结构通常由底座、立柱、主轴箱、工作台等组成。

1.底座：底座是打孔机的基础结构，一般采用铸造或焊接方法制成，以确保机器的稳定性和刚性。

底座上通常设有调节螺钉，可以调节机器的水平度和平稳度。

2.立柱与横梁：立柱与横梁是打孔机的固定和支撑结构。

立柱在底座上固定，而横梁则与立柱连接，支撑主轴箱和工作台。

3.主轴箱：主轴箱是打孔机的核心部件，它包含主轴、滑座、推杆等。

主轴通过滑座与横梁相连，可以实现上下运动。

主轴上设有夹具，用于夹持刀具，完成孔的加工。

4.工作台：工作台是打孔机的工作平台，位于主轴下方。

工作台具有平整的工作面和固定夹具，用于放置待加工材料。

在工作台上通常还设有定位孔或T型槽，以方便固定材料。

二、传动系统：打孔机的传动系统是控制主轴运动的关键部件，主要包括电机、皮带、链条、齿轮等。

1.电机：电机是驱动主轴旋转的动力源。

通常采用交流电机或直流电机，其功率和转速根据打孔机的需求进行选择。

2.皮带与链条：通过皮带或链条将电机与主轴箱连接起来，实现转动的传递。

皮带与链条具有一定的弹性和韧性，可以缓解由于转动不平稳造成的冲击和振动。

3.齿轮：齿轮是打孔机传动系统中常用的传动装置。

通过不同规格的齿轮组合，可以实现主轴的多速度调节，满足不同孔径的加工需求。

三、控制系统：打孔机的控制系统用于控制机器的运行和加工过程，主要包括控制面板、传感器、液压系统等。

1.控制面板：控制面板上设有开关、按钮、旋钮等，用于启动和停止机器，调节主轴的转速和运动方向，控制加工步骤等。

面板上通常还设有显示屏，用于显示加工参数和工艺状态。

2.传感器：传感器用于监测机器的工作状态和加工过程。

例如，通过光电传感器可以实现自动定位和自动停止，确保孔的准确定位和加工质量。

打孔机结构原理设计机械系统设计大作业本文旨在介绍打孔机的重要性和使用背景，并说明本次大作业的目的和意义。

打孔机是一种常见的机械设备，用于在纸张、塑料、金属等材料上制作孔洞。

它在日常生活和工业生产中具有广泛的应用。

例如，在办公室里，我们经常使用打孔机来整理文件并将它们放入文件夹中。

在制造业中，打孔机被用于制造零件、产品组装和材料处理等领域。

本次大作业的目的是设计一个打孔机的结构原理和机械系统。

通过深入研究打孔机的工作原理和内部结构，我们可以更好地理解和掌握该设备的设计和使用。

这将有助于加深我们对机械系统设计和工程原理的理解，并为我们未来在相关领域的职业发展奠定坚实的基础。

在本文中，我们将详细介绍打孔机的工作原理、结构设计和机械系统设计的关键要点。

我们还将探讨与打孔机相关的材料选择、零件制造和装配过程等方面的问题。

最后，我们将总结本次大作业的主要研究成果和所获得的经验教训。

希望通过本次大作业的完成，我们能够提高我们的机械设计和工程能力，并为将来在机械制造和相关领域取得更大的成就打下基础。

详细说明打孔机的结构组成，包括基本部件、传动系统和控制系统等方面。

基本部件：框架：打孔机的结构基础，支撑和固定各个组件。

工作台：用于固定待打孔材料，保持其稳定性。

打孔模具：用于实现打孔操作，包括孔径和排列等设计参数。

按钮/触发器：用于控制打孔机的启停和操作。

传动系统：电动机：提供动力，驱动打孔机的运转。

皮带/链条传动：将电动机的转动传递给打孔模具，实现打孔操作。

控制系统：电路板：控制打孔机的各个功能和动作。

开关：用于手动控制打孔机的启停和操作。

打孔机的结构原理设计是通过上述的基本部件、传动系统和控制系统的合理组合和设计来实现打孔功能的。

在设计过程中，需要考虑打孔机的稳定性、操作性和安全性等因素，确保其能够有效地完成打孔任务。

本文旨在阐述打孔机的机械系统设计，包括结构设计、优化设计和性能参数确定等方面。

结构设计打孔机的结构设计应考虑以下几个方面：打孔机框架：选择适当的材料和结构形式，以确保机械的稳定性和刚度。

台式钻孔机的机械设计(总26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--机械设计课程设计说明书设计题目：台式钻孔机的设计姓名： XXXXX学号： XXXXX班级： XXXXX指导教师： XXXXXXXXXXXXX校区20XX 年 XX 月 XX 日课程设计任务书专业： XXXXX专业姓名：XXXX学号： XXXXXXXX开题日期：20XX 年 XX 月XX日完成日期： 20XX 年XX 月XX日题目台式钻孔机一、设计的目的钻孔机是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和设备统称。

台式钻床简称台钻，是一种体积小巧，操作简便，通常安装在专用工作台上使用的小型孔加工机床。

台式钻床钻是通过钻头进行开孔加工的加工机械，孔直径一般在13毫米以下，最大不超过16毫米。

其主轴变速一般通过改变三角带在塔型带轮上的位置来实现，主轴进给靠手动操作。

台式钻床可安放在作业台上，主轴垂直布置的小型钻床，主要进行机械钻孔的加工。

二、设计的内容及要求台式钻孔机采用电机为原动力，通过V带轮将电机转速和扭矩传递给主轴，使主轴获得一定的转速和扭矩实现机械钻孔的加工，同时V带轮可以实现主轴的4级变速，以便适应更多种类的机械钻孔加工。

其设计内容包括以下几方面：（1）根据工作性质拟定总体设计方案。

（2）根据总体设计方案选择电机，并确定传动机构。

（3）根据传动机构选择齿轮，轴承，轴等。

（4）设计箱体外壳使结构合理。

（5）建立三维模型，进行运动学仿真。

（6）编写设计说明书，并附零件工程图和装配工程图等。

三、指导教师评语四、成绩指导教师 (签章)年月日摘要：台式钻孔机是原动机和工作机之间的独立的开式传动装置，通过传递转速和扭矩实现主轴钻孔要求。

本文按照机械设计的基本流程，选择了先设计后校核的设计路线。

首先，通过先关参数对主轴进给部分的结构进行了计算、设计和校核，其次通过相关要求对各个部件进行了设计和校核。

机械原理课程设计半自动钻孔机各机构运动参数及机构尺寸
根据课程设计要求，我们需要设计一款半自动钻孔机，下面给出该机各机构运动参数及机构尺寸设计：
1.工作台
工作台是支撑工件的平台，它应该具备以下要求：
(1) 工作台应予以平移，以便对工件进行定位。

(2) 工作台应不受主轴转动的影响，以避免误差。

(3) 工作台应具有足够的刚度，以保证钻孔的精度。

根据以上要求，我们设计了工作台运动参数如下：
工作台平移距离：200mm
工作台平移速度：10mm/s
工作台尺寸：500mm×500mm
2.主轴箱
主轴箱是半自动钻孔机的主要部件，它主要由电机、主轴、传动装置和夹持装置组成。

主轴转动时，工件被夹持在主轴夹持装置上，并随着主轴一起旋转。

主轴运动参数及尺寸设计如下：
主轴最大转速：3000r/min
主轴功率：2.2kW
主轴直径：80mm
主轴长度：600mm
3.导轨与滑块
导轨与滑块是半自动钻孔机上的另外两个重要部件，导轨用于支撑工作台，滑块则被用于控制工具的进给和撤离。

导轨与滑块运动参数及尺寸设计如下：
导轨长度：800mm
导轨宽度：100mm
滑块最大行程：100mm
滑块最大行程速度：100mm/min
4.钻头
钻头是半自动钻孔机使用的工具，它穿过夹持装置进入工件内部进行钻孔。

钻头运动参数及尺寸设计如下：
钻头最大直径：30mm
钻头行程：100mm
钻头最大进给速度：50mm/min
总的来说，以上是半自动钻孔机各机构运动参数及机构尺寸的设计，可以满足课程设计的要求。

打孔机的结构原理设计打孔机是一种常见的机械设备，主要用于在工件上制作孔洞。

它通常由驱动系统、传动系统、控制系统和工作台四个部分组成。

下面我将详细介绍打孔机的结构原理设计。

一、驱动系统驱动系统是打孔机的核心部分，它主要负责提供动力以驱动传动系统的运转。

驱动系统常用的动力源有电动机、气动机和液压机等。

1.1电动机：电动机是最常用的驱动系统，其特点是结构简单、使用方便、输出功率大。

在电动机的选择上，应根据打孔机的工作要求选用合适的功率和转速。

1.2气动机：气动机是利用气体压缩膨胀原理来提供动力的，它具有体积小、重量轻、工作可靠等特点。

在使用气动机时，需要配备压缩空气源以提供稳定的气压。

1.3液压机：液压机是利用液体的压缩传递动力的一种驱动系统，它具有传动平稳、压力大、精度高的特点。

在使用液压机时，需要配备储油箱以提供液压油的供给。

二、传动系统传动系统是将驱动系统提供的动力传递给工具或工作台的部分。

传动系统的设计应考虑传动效率高、噪音低、寿命长等因素。

2.1常见的传动方式有齿轮传动、皮带传动和链传动等。

齿轮传动具有传动效率高、传动比稳定的特点，但噪音相对较大；皮带传动具有噪音低、安装调整方便的特点，但传动效率相对较低；链传动则是介于前两者之间，具有传动平稳、寿命长的特点。

三、控制系统控制系统是打孔机的智能部分，它负责对打孔机的运行和操作进行控制。

控制系统的设计应考虑操作简便、精度高、稳定性强等因素。

3.1控制方式：控制方式可采用手动方式或自动方式。

在手动方式下，操作人员需要通过按钮或手柄控制打孔机的启停、前进后退等动作；在自动方式下，可通过编程或传感器等方式实现自动控制。

3.2控制元件：控制元件主要包括电控部分和液压控制部分等。

在电控部分，常用的元件有继电器、PLC、触摸屏等；在液压控制部分，常用的元件有液压阀、液压泵等。

四、工作台工作台是打孔机进行打孔操作的平台，它需要具有稳定性和可调节的特点，以适应不同工件的加工需求。

2．0型卷扬机设计摘要本设计是一种建筑起重机械，用来提升物料、安装设备等作业，由机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。

本设计采用了新型的制动电机，节省了制动器，使得结构更加紧凑。

其主要结构组成还有，减速、联轴器、卷筒等。

动力传动部分主要有传动方案的设计、原始数据的计算、电动机的选择、减速器的选择、动力方案的选择和强度校核。

其中主要是传动方案的设计和卷筒的结构设计。

本设计的步骤是从钢丝绳开始入手，然后依次对卷扬机的、电动机、减速器、制动器、联轴器设计与选取。

其中卷筒结构、卷筒轴、卷筒毂的设计与校核最为主要，本设计重点做了介绍，其余部分有得只是略作分析。

关键词：卷扬机，制动电机，联轴器，卷筒The design of 2.0 construction winchesAuthor :wang yankunTutor: kang hongweiAbstractThe design is called construction winches, which is used to lift materials, to install the operation equipments .It is driven by mechanical power motor and by the winding rope device to complete the work. This design uses a new type of brake motor so as to save the brake, so the structure becomes more compact. The rest of the machine are reducer, coupling, reel and so on.The part of power transmission includes the design of the transmission, the calculation of initial data, the selection of motor reducer and power options .In the end it is strength check. This design of hoist starts from the wire rope, and next then turn on the winch reel, reel spindle, motor, gear reducer, speed reducer shaft, brakes, couplings and pulley reel machine-oriented design . The key is the structure design of the winch reel. The analysis of the rest are relatively simple.Key words: winch, motor, coupling,reel目录1绪论 (5)1.1课题背景及目的 (5)1.2现代卷扬机的发展现状 (5)2 传动方案的设计 (7)2.1方案的初步设计 (7)2.2方案的比较与方案的选择....................... 错误！未定义书签。

机械系统设计之南宫帮珍创作课程作业（打孔机的设计）一、设计任务书 (1)二、确定总共能（黑箱） (2)三、确定工艺原理 (2)（一）机构的工作原理: (2)（二）原念头的选择原理 (2)(三)传念头构的选择和工作原理 (3)四、工艺路线图 (4)五、功能分解（功能树） (4)六、确定每种功能方案, 形态学矩阵 (5)七、系统鸿沟 (6)八、方案评价 (6)九、画出方案简图 (7)十、总体规划图 (8)十一、主要参数确定 (8)十二、循环图 (11)一、设计任务书表1二、确定总共能（黑箱）降到, 定位, 和平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量.（二）原念头的选择原理（1）原念头的分类原念头的种类按其输入能量的分歧可以分为两类：此类原念头是把自然界的能源直接转酿成机械能, 称为一次原念头.属于此类原念头的有柴油机, 汽油机, 汽轮机和燃汽机等.此类原念头是将发机电等能机所发生的各种形态的能量转酿成机械能, 称为二次原念头.属于此类原念头的有电念头, 液压马达, 气压马达, 汽缸和液压缸等.（2）选择原念头时需考虑的因素：1：考虑现场能源的供应情况.2：考虑原念头的机械特性和工作制度与工作相匹配.3：考虑工作机对原念头提出的启动, 过载, 运转平稳等方面的要求.4：考虑工作环境的影响.5：考虑工作可靠, 把持简易, 维修方便.6：为了提高机械系统的经济效益, 须考虑初始本钱和运转维护本钱.综上所述, 在半自动钻床中最益选择二次原念头中的电念头作为原动件.(三)传念头构的选择和工作原理（1）传念头构的作用1、把原念头输出的转矩变换为执行机构所需的转矩或力.2、把原念头输出的速度降低或提高, 以适应执行机构的需要.3、把原念头输出的等速回转运动转变4、实现由一个或多个动力机驱动或若干个速度相同或分歧的执行机构.（2）传念头构选择的原则1：对小功率传动, 应在考虑满足性能的需要下, 选用结构简单的传动装置, 尽可能降低初始费用.2：对年夜功率传动, 应优先考虑传动的效率, 降低运转费用和维修费用.3：当执行机构要求变速时, 若能与动力机调速比相适应,可直接连接或采纳定传动比的传动装置；当执行机构要求变速范围年夜, 用动力机调速不能满足机械特性和经济性要求时, 则应采纳变传动比传动；除执行机构要求连续变速外, 尽量采纳有级变速.4：执行机构上载荷变动频繁, 且可能呈现过载, 这时应加过载呵护装置.四、工艺路线图五、功能分解（功能树）送料 主功能 进刀 刀头旋转定位 夹紧 图2图 3六、确定每种功能方案, 形态学矩阵1.减速传动功能选用经济成秘闻对较低, 而且具有传动效率高,结构简单,传动比年夜的特点,可满足具有较年夜传动比的工作要求, 故我们这里就采纳行星轮系来实现我设计的传动.2.定位功能由于我们设计的机构要有间歇往复的运动, 有当凸轮由近休到远休运动过程中,定位杆就阻止了工件滑动, 当凸轮由远休到近休运动过程中可通过两侧的弹簧实现定位机构的回位,等候送料,凸轮的循环运动完成了此功能.、进料也要要求有一定的间歇运动, 我们可以用圆锥齿轮来实现换向, 然后通过和齿轮的啮合来传递, 再在齿轮上装置一个直动滚子从动件盘型凸轮机构,用从动件滚子推杆的直线往复运动实现进料.电念头 齿轮齿条 带传动 减速箱 电念头启停 过载呵护人机交互 六杆机构采纳凸轮的循环运动,推动滚子使滚子摆动一个角度,通过杠杆的摆动弧度放年夜原理将滚子摆动角度进行放年夜.可增年夜刀具的进给量,在杠杆的另一端焊接一个圆弧齿轮,圆弧齿轮的摆动实现齿轮的转动,齿轮的转动再带动动力头的升降运动实现进刀.用形态学矩阵法创立机械系统运动方案根据系统的运动转换功能图可构成形态学矩阵如表.由表3-3所示的形态学矩阵可以求出半自动钻床系统运动方案数为：N=3×3×3×3×3＝243表 2七、系统鸿沟室温20℃噪音小进入系统的是被加工的工件, 出去的是已完成钻孔的工件八、方案评价根据功能原理, 工艺分解过程及执行机构的选择, 确定了以下两种运动方案:方案一：A1+B3+C3+D3+E2方案二：A1+B2+C1+D3+E2定轴轮系传动；传动比很年夜, 要用多级传动.由于在空间上轴与轴之间的距离较年夜, 但四杆的曲柄滑块机构行程太小.故优先选用六杆机构综合评价, 所以选择方案一九、画出方案简图1.减速机构：由于电念头的转速是1450r/min, 而设计要求的主轴转速为2r/min, 利用行星轮进行年夜比例的降速, 然后用圆锥齿轮实现方向的转换.图4构来传递齿轮机构, 当进刀的时候, 凸轮在推程阶段运行, 很容易通过机构传递带动齿轮齿条啮合.带动动刀头来完成钻孔, 摆杆转动的幅度也是即是齿廓转动的幅度, 两个齿轮来传动也具有稳性.图53. 送料系统：采纳六杆机构来取代曲柄滑块机构, 由于设计的钻床在空间上传动轴之间的距离有点年夜, 故一般四杆机构很难实现这种远距离的运动.再加上用四杆机构在本设计中在尺寸上很小.所以考虑到所设计的机构能否稳定的运行因此优先选用了如下图的六杆机构来实现.由于本设计送料时不要求在传动过程中有间歇, 所以不需要使用凸轮机构.图 64.定位夹紧系统：定位系统采纳的是一个偏置直动滚子从动件盘型凸轮, 因为定位系统要有间歇, 所以就要使用凸轮机构, 但如果是平底推杆从动件, 则凸轮就会失真, 若增加凸轮的基圆半径, 那么凸轮机构的结构就会很年夜, 也不求实际, 所以就采纳一个偏置直动滚子从动件盘型凸轮, 它就可以满足我们的实际要求了.图 7十、总体规划图图81-机电 2-带传动 3-减速箱 4-送料装置 5-钻头 6-夹紧装置 7-定位装置 8-进刀装置十一、主要参数确定1．送料机构机构采纳如下分析送料连杆机构：采纳如下机构来送料, 根据要求, 进料机构工作行程为40mm, 可取ABCD4杆机构的极位夹角为12度, 则由1)1( 180+-⨯=K Kθ得K=1.14, 急回特性不是很明显, 但对送料机构来说并没有影响.各杆尺寸：AB=8.53 BC=84.42 CD=60 DA=60 CE=40 EF=8该尺寸可以满足设计要求, 即滑块的左右运动为40, ABCD的极位夹角为12度.图 92.凸轮摆杆机构的设计：由进刀规律, 我们设计了凸轮摆杆机构, 又以齿轮齿条的啮合来实现刀头的上下运动；用凸轮摆杆机构和圆弧形齿条所构成的同一构件, 凸轮摆杆从动件的摆动就可以实现弧形齿条的来回摆动, 从而实现要求；采纳滚子盘行凸轮, 且为力封闭凸轮机构, 利用弹簧力来使滚子与凸轮坚持接触.刀具的运动规律就与凸轮摆杆的运动规律一致；弧形齿条所转过的弧长即为刀头所运动的的距离.具体设计步伐如下：1.根据进刀机构的工作循环规律,设计凸轮基圆半径r0=40mm, 中心距A=80mm,摆杆长度d=65mm, 最年夜摆角β为18°,凸轮转角λ=0-60°,β=0°;凸轮转角λ=60°-270°, 刀具快进, β=5°,凸轮转角λ=270°-300°；凸轮转角λ=300°-360°, β=0°2.设计圆形齿条,根据刀头的行程和凸轮的摆角,设计出圆形齿轮的半径r=l/β,由β=18 .l=20mm,3.获得r=63.69mm,图 103.凸轮推杆机构的设计：凸轮机构采纳直动滚子盘行凸轮, 且为力封闭凸轮机构, 利用弹簧力来使滚子与凸轮坚持接触, 实现定位功能.只要适本地设计出凸轮的轮廓曲线, 就可以使推杆得我们所需要的运动规律, 满足加工要求, 而且响应快速, 机构简单紧凑.具体设计如下:设计基圆半径r0=40mm,偏心距e=25凸轮转角λ=0°-100°,定位机构休止,推杆行程h=0mm;凸轮转角λ=100°-285°,定位机构快进,推杆行程h=25mm;凸轮转角λ=285°-300°,定位机构休止,推杆行程h=0mm;凸轮转角λ=300°-360°,定位机构快退,推杆行程h=-25mm;设计偏心距e=25的原因是因为此凸轮执行的是定位, 其定位杆的行程为25故如此设计.4．行星轮系的计算:（1）用定轴轮系传动传动比=n输入/n输出=700 传动比很年夜, 要用多级传动.（2）用行星轮系传动图11Z1=35 Z2=20 Z2’=20 Z3=35 传动比iH3=700根据行星轮传动公式：i（H3）=1-i(31)H=1-Z2’Z1/Z3Z2由i(1H)=1-Z2'Z1/Z3Z2, 考虑到齿轮年夜小与传动的合理性, 经过比力设计皮带传念头构与齿轮系传念头构的相应参数如下表：皮带轮参数表4齿轮参数表 5十二、循环图图11。

四工位专用钻孔机床设计（全套CAD图纸）全套CAD图纸,联系 695132052 第1章绪论1.1 机床的发展与现状金属切削机床是人类在改造自然的长期生产实践中,不断改进生产工具的基础上产生和发展起来的。

最原始的机床是依靠双手的往复运动,在工件上钻孔。

随着加工对象材料的变化和社会的进步,机床的种类也随着增加,功能也越来越多。

近年来,由于新技术的发展并在机床领域得到应用,使机床的发展更加迅猛。

多样化、精密化、高效化、自动化是这一时代机床发展的基本特征。

也就是说,机床的发展紧密迎合社会生产的多种多样和越来越高的要求。

我国的机床工业是在新中国成立后建立起来的。

50多年来,我国的机床工业获得了高速发展。

目前我国已经形成了布局比较合理、比较完善的机床工业体系。

机床的性能也在逐渐提高,有些机床的性能已经接近世界先进水平。

但与世界水平相比,还是有较大的差距。

因此,要想缩短与先进国家的差距,我们必须开发设计出我国自己的高性能机床。

现代金属切削机床的主要发展趋势是:提高机床的加工效率,提高机床的自动化程度以及进一步提高机床的加工精度和减小表面粗糙度值。

1.2 机床的用途及分类钻床是孔加工用机床,主要用来加工外形较复杂,没有对称回转轴线的工件上的孔。

在钻床上加工时,工件不动,刀具作回转主运动,同时沿轴向移动,完成进给运动。

钻床可完成钻孔、扩孔、铰孔等工作。

钻床可分为:立式钻床、卧式钻床、台式钻床、摇臂钻床,深孔钻床及其它钻床等。

本次设计的四工位专用钻孔机床是卧式钻床,四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作,如图1.1所示。

它的执行机构有两个:一是装有四工位工件的回转工作台,二是装有专用电动机的带动的三把刀具的主轴箱。

主轴箱每向左移动送进一次,在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。

当主轴箱右移退回到刀具离开工件后,工作台回转90度,然后主轴箱再次左移。

很明显 ,对某一个工件来图1.1 四工位专用机床执行动作图说,要在四次工作循环后完成装、钻、扩、铰、卸等工序。

打孔机结构原理设计机械系统设计大作业打孔机是一种常见的机械设备，用于在各种材料上进行孔洞的加工。

打孔机的结构和原理设计是一个复杂的过程，需要考虑到不同的因素，以确保机械系统的正常运行和高效工作。

下面将对打孔机的结构原理和机械系统设计进行详细介绍。

一、打孔机的结构原理设计1.结构设计打孔机的结构设计应该包括底座、支撑架、导轨、进给系统、主轴系统、控制系统等多个部分。

底座是打孔机的基础，负责承受整个机械系统的重量。

支撑架用于固定和支撑打孔头和工件，确保工件可以稳定地进行加工。

导轨用于引导打孔头的移动，保证打孔精度。

进给系统是控制打孔头进给速度和进给距离的部分，通常采用伺服电机和球螺杠结构。

主轴系统是驱动打孔头旋转的部分，通常采用电机和齿轮传动。

控制系统是整个打孔机的“大脑”，负责控制打孔机的各个部分的运动和协调工作。

2.原理设计打孔机的原理设计主要包括打孔头的运动、工件的固定以及加工参数的控制。

打孔头的运动通常是水平和垂直方向的移动，可以通过导轨和进给系统来实现。

工件的固定可以采用夹具或者卡盘等方式，确保工件在加工过程中的稳定性。

加工参数的控制主要包括进给速度、转速、进给距离等，通常通过控制系统来实现。

在打孔过程中，可以根据不同的材料和孔径选择合适的刀具和切削液，提高加工效果。

二、机械系统设计1.选材和制造在打孔机的机械系统设计中，材料的选择和制造工艺非常重要。

应该选择强度高、刚度好的材料，如铸铁、钢等。

同时，对于一些关键部件，可以采用质量轻、刚度高的材料，如铝合金。

制造过程中，应该注意加工精度和装配的准确性，保证机械系统的可靠性和稳定性。

2.运动传动打孔头的运动传动是机械系统设计的重要组成部分。

通常采用伺服电机和球螺杠传动来控制打孔头的移动，具有精度高、速度快、响应灵敏的特点。

而主轴系统的运动传动采用电机和齿轮传动，可以根据需要调整转速和扭矩，满足不同材料和孔径的加工需求。

3.控制系统打孔机的控制系统是整个机械系统设计的核心。

台式钻术的基本原理台式钻术是一种机械化加工工艺，用于在各种材料上进行穿孔、开槽、修整和加工等操作。

它是工作台上的一台电动钻床，通常由主轴、电动机、传动系统和控制装置组成。

其基本原理包括电动机驱动主轴旋转、主轴支承工具夹具以将工具接触工件，并利用工具的旋转运动和压力施加在工件上以加工工件表面。

台式钻床的主轴是其核心，主要通过电动机驱动旋转。

电动机为主轴提供动力，通常是通过带动皮带轮的电机转动来实现。

电动机的转速高低决定了主轴的转速，并且可以通过调整电机的转速来改变主轴的转速。

主轴的转速越高，其旋转力矩也越大。

主轴的旋转运动通过工具夹具将工具固定在主轴上，例如钻头。

这样，当主轴旋转时，工具也会随之旋转。

同时，通过夹具的设计，可以在工作时固定和定位工件，以保证加工的精度和稳定性。

在工件加工过程中，工件通常是以放置在工作台上。

通过控制装置可以调整工作台的位置和运动方式，以适应不同种类的加工需求。

工作台的位置可以向上、向下或水平进行调整，以适应不同材料和加工深度的要求。

当台式钻床开始工作时，操作人员会打开电源，将工具夹具和工作台调整到所需的位置。

然后，操作人员将工件放置在工作台上，并用夹具夹住工件以保持其稳定。

接下来，操作人员将工具夹具拧紧，确保工具固定在主轴上。

开始加工时，操作人员通过控制装置启动电动机，主轴开始转动。

同时，电动机还向主轴提供足够的动力，以确保工具在加工过程中施加足够的力量。

在主轴开始旋转的同时，操作人员会适时地施加轻微的向下压力，以稳定工具在工件上的位置。

当工具旋转并施加压力时，其正面锯齿或刃部分将与工件表面接触，开始削剪、穿孔或切削工件。

同时，工作台上的工件会根据工作台的位置变化，向上或向下移动，以控制加工深度或工件的位置。

通过控制工作台的移动速度和方向，可以实现不同形状、尺寸和深度的加工。

在加工过程中，操作人员需要根据工件的要求和加工结果进行不断的调整和检查。

可以通过改变工作台位置、旋转速度、加工压力等参数来调整加工过程中的加工效果和精度。